2015 Fiscal Year Research-status Report
ウイルスから探る分裂期染色体へのRNP局在機構の解明
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26870286
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| Research Institution | Osaka Dental University |
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Principal Investigator |
平井 悠哉 大阪歯科大学, 歯学部, 助教 (90710369)
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2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 分裂期染色体 / BDV / RNP / RBMX |
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| Outline of Annual Research Achievements |
真核生物では，間期において核に存在する染色体は，細胞分裂時に高度に凝縮することで娘細胞に等分配される。凝縮した染色体上には，RNAとタンパク質の複合体であるRNP（ribonucleoprotein）が存在することが分かっているが，分裂期染色体とRNPとの相互作用に関する知見は不足している。本研究では，核内に特有の構造体を形成し，分裂期には凝縮した染色体上に局在するボルナ病ウイルス（borna disease virus：BDV）のRNPを，凝縮した染色体と相互作用する核内RNPのモデルとし，それらの相互作用メカニズムを明らかにすることで核内RNPの分裂期染色体への局在機構に関する知見を得ることを目指す。
まずは，核内においてBDVのRNPが相互作用する宿主タンパク質を同定することを試みた。同定された候補タンパク質群の中から，RNA結合タンパク質であり，クロマチンと相互作用することが明らかになっているタンパク質であるRBMXに着目した。次に共免疫沈降法により，RBMXがBDVのRNPと結合することを明らかにした。さらに，RBMXをノックダウンすることで，間期の核に見られるBDVのRNPが形成する構造体は崩壊し，RNPはヘテロクロマチン領域に集積すること，またその際見られるBDVのRNPの構造は分裂期染色体において見られるRNPの構造と類似するものであることが明らかになった。RBMXのノックダウンによりBDVのRNPの構造が変化するメカニズムに関しては今後明らかにする必要があるものの，RNPの分裂期染色体への局在においては，特定のRNA結合タンパク質やクロマチン結合タンパク質との相互作用が１つの要因であることが示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究の研究計画は，（１）RNP-染色体間相互作用に関与する因子の同定，（２）同定された因子が担う，RNP-染色体間相互作用に対する役割の解析，および（３）RNPと同定された因子の，分裂期における相互作用の時空間的解析，の３つの段階から構成される。これまでに，（１）の因子の同定に関しては成功していたが，それ以降の解析に関しては顕著な進捗が見られなかった。そこで視点を変え，間期のクロマチンに結合する因子に着目し，そこからRNPと分裂期染色体の相互作用に関する知見を得ることを試みた。その結果，クロマチン結合タンパク質であるRBMXをノックダウンすることで，間期の核内に見られるRNPの構造は崩壊し，分裂期染色体上に見られるような構造に変化することを見出した。この結果は，RNPと分裂期染色体の相互作用に特定のクロマチン結合タンパク質が関与していることを示唆するものである。以上の結果を踏まえ，当初の研究計画からの変更は生じたものの，分裂期染色体へのRNPの局在機構の解明といった目的には着実に近づいていると考えられるため，本研究はおおむね順調に進展している，とした。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は，これまでに同定したタンパク質をノックダウンし，RNPの分裂期染色体上における局在や動態を解析することを試みる。また生存に必須であるためノックダウンが困難であると思われる因子に関しては，過剰発現の系などを利用して同様の解析を行う予定である。一方，RNPとクロマチンとの相互作用の解析も同時に行う。具体的には，RNPとヒストンとの直接結合の有無の検証，またその際のヒストンの種類や詳細なアミノ酸領域の決定などを行う予定である。こうして得られた知見を統合し，分裂期染色体へのRNPの局在機構の解明を目指す。
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